Janet Iwasa: How animations can help scientists test a hypothesis

Janet Iwasa: Làm thế nào hoạt hình có thể giúp các nhà khoa học thử nghiệm giả thuyết

Translator: Vi Phan Reviewer: Nhu PHAM

Take a look at this drawing.

Hãy nhìn vào bức vẽ này.

Can you tell what it is?

Bạn có biết đó là gì không?

I'm a molecular biologist by training,

Là một nhà sinh vật học phân tử,

and I've seen a lot of these kinds of drawings.

tôi đã xem rất nhiều bức vẽ như vậy.

They're usually referred to as a model figure,

Chúng thường chỉ 1 số liệu mô hình,

a drawing that shows how we think

1 bản vẽ mô tả cách ta nhìn nhận

a cellular or molecular process occurs.

về 1 phân tử hay quá trình phân tử.

This particular drawing is of a process

Bức vẽ này thể hiện quá trình

called clathrin-mediated endocytosis.

được gọi là sự nhập bào trung gian qua màng clathrin

It's a process by which a molecule can get

Đó là quá trình mà một tế bào

from the outside of the cell to the inside

nhận một phân tử từ ngoài vào bên trong

by getting captured in a bubble or a vesicle

bằng cách giam nó trong bong bóng hoặc túi

that then gets internalized by the cell.

sau đó khởi tạo.

There's a problem with this drawing, though,

Bức vẽ này có chút vấn đề,

and it's mainly in what it doesn't show.

chủ yếu là ở thứ mà nó chưa thể hiện được.

From lots of experiments,

Từ rất nhiều thí nghiệm,

from lots of different scientists,

từ rất nhiều nhà khoa học,

we know a lot about what these molecules look like,

chúng ta biết rõ những phân tử này trông như thế nào

how they move around in the cell,

cách chúng di chuyển trong tế bào,

and that this is all taking place

và rằng tất cả điều này diễn ra

in an incredibly dynamic environment.

trong 1 môi trường năng động cực kỳ.

So in collaboration with a clathrin expert Tomas Kirchhausen,

Vì vậy, phối hợp với chuyên gia về clathrin Tomas Kirchhausen,

we decided to create a new kind of model figure

chúng tôi quyết định tạo ra số liệu mô hình mới

that showed all of that.

cho phép thể hiện tất cả điều đó.

So we start outside of the cell.

Bắt đầu từ bên ngoài

Now we're looking inside.

vào bên trong tế bào.

Clathrin are these three-legged molecules

Clathrin là những phân tử có 3 chân

that can self-assemble into soccer-ball-like shapes.

có khả năng tự tập hợp thành những hình giống như quả bóng.

Through connections with a membrane,

Bằng những kết nối với màng,

clathrin is able to deform the membrane

clathrin có thể biến dạng

and form this sort of a cup

và tạo nên dạng hình cốc này

that forms this sort of a bubble, or a vesicle,

hoạt động như một bong bóng hoặc túi,

that's now capturing some of the proteins

chiếm lấy một số protein

that were outside of the cell.

nằm ngoài tế bào.

Proteins are coming in now that basically pinch off this vesicle,

Protein đi vào bên trong dính chặt vào túi

làm cho túi này tách khỏi phần còn lại của màng,

making it separate from the rest of the membrane,

and now clathrin is basically done with its job,

như vậy là công việc đã hoàn thành

and so proteins are coming in now —

protein đang đi vào trong-

we've covered them yellow and orange —

chúng tôi phủ chúng bằng màu vàng và cam

that are responsible for taking apart this clathrin cage.

có nhiệm vụ tháo rời chiếc lồng clathrin.

And so all of these proteins can get basically recycled

Những protein này về cơ bản có thể được tái chế

and used all over again.

và sử dụng lại nhiều lần.

These processes are too small to be seen directly,

Không thể thấy trực tiếp những quá trình này

vì chúng rất nhỏ ngay cả dưới kính hiển vi tốt nhất,

even with the best microscopes,

so animations like this provide a really powerful way

vì vậy, mô hình như thế này sẽ giúp ích rất nhiều

of visualizing a hypothesis.

trong việc trực quan hóa 1 giả thuyết.

Here's another illustration,

1 minh họa khác,

and this is a drawing of how a researcher might think

đây là hình vẽ mà 1 nhà nghiên cứu cho rằng

that the HIV virus gets into and out of cells.

là cách thức mà virus HIV xâm nhập vào tế bào.

And again, this is a vast oversimplification

Một lần nữa, đây là sự đơn giản hóa quá mức

and doesn't begin to show

không thể hiện được

what we actually know about these processes.

điều ta thực sự biết về quá trình này,

You might be surprised to know

Bạn có thể ngạc nhiên khi biết rằng

that these simple drawings are the only way

những bản vẽ đơn giản này là cách duy nhất

that most biologists visualize their molecular hypotheses.

mà đa số các nhà sinh vật học trực quan hóa giả thuyết phân tử.

Why?

Tại sao?

Because creating movies of processes

Bởi vì tạo ra phim về các quá trình này

as we think they actually occur is really hard.

thật sự rất khó.

I spent months in Hollywood learning 3D animation software,

Tôi đã dành thời gian dài ở Hollywood học phần mềm hoạt hình 3D

riêng mỗi đoạn hoạt họa đã ngốn của tôi nhiều tháng trời,

and I spend months on each animation,

and that's just time that most researchers can't afford.

đó là thời gian mà đa số các nhà nghiên cứu không thể bỏ ra.

The payoffs can be huge, though.

Dù kết quả nhận được có thể là rất lớn.

Molecular animations are unparalleled

Không gì sánh bằng mô phỏng phân tử về mặt truyền tải thông tin

in their ability to convey a great deal of information

to broad audiences with extreme accuracy.

đến lượng lớn khán giả với độ chính xác cực cao.

And I'm working on a new project now

Tôi đang thực hiện 1 dự án mới tên là "Khoa học về HIV"

called "The Science of HIV"

where I'll be animating the entire life cycle

tạo ra những đoạn hoạt hình mô phỏng vòng đời của virus HIV

of the HIV virus as accurately as possible

càng chính xác càng tốt và tất cả ở dạng phân tử chi tiết.

and all in molecular detail.

The animation will feature data

Hoạt hình dựa trên dữ liệu mà hàng ngàn nhà nghiên cứu

from thousands of researchers collected over decades,

thu thập được qua nhiều thế kỉ,

data on what this virus looks like,

dữ liệu về loại virus này trông như thế nào

how it's able to infect cells in our body,

làm cách nào chúng lây nhiễm sang các tế bào trong cơ thể,

and how therapeutics are helping to combat infection.

làm cách nào các phương pháp trị liệu giúp chống lại nhiễm trùng.

Over the years, I found that animations

Qua nhiều năm, tôi thấy rằng hoạt hình không chỉ giúp ích trong giao tiếp ý tưởng

aren't just useful for communicating an idea,

but they're also really useful

mà còn thực sự hữu ích trong việc khám phá ra giả thuyết.

for exploring a hypothesis.

Biologists for the most part are still using a paper and pencil

Nhà sinh vật học, phần lớn, dùng giấy và bút chì

to visualize the processes they study,

để trực quan hóa thứ mà họ nghiên cứu,

and with the data we have now, that's just not good enough anymore.

với dữ liệu hiện có, công việc này không còn đủ tốt nữa.

The process of creating an animation

Quá trình tạo ra hoạt hình có thể đóng vai trò xúc tác

can act as a catalyst that allows researchers

giúp các nhà nghiên cứu đúc kết và tinh chỉnh ý tưởng của mình.

to crystalize and refine their own ideas.

One researcher I worked with

Một nhà nghiên cứu về cơ chế phân tử của bệnh thoái hóa thần kinh

who works on the molecular mechanisms

of neurodegenerative diseases

đã tiến hành thử nghiệm nhờ vào những đoạn hoạt hình

came up with experiments that were related

directly to the animation that she and I worked on together,

mà chúng tôi đã thực hiện cùng nhau,

and in this way, animation can feed back into the research process.

bằng cách này, hoạt hình có thể cho phản hồi về quá trình nghiên cứu.

I believe that animation can change biology.

Tôi tin rằng hoat hình có thể thay đổi ngành sinh học,

It can change the way that we communicate with one another,

thay đổi cách chúng ta giao tiếp với nhau

how we explore our data

cách ta khám phá ra dữ liệu và truyền đạt lại cho sinh viên.

and how we teach our students.

But for that change to happen,

Để làm được điều đó, cần nhiều hơn nữa các nhà nghiên cứu làm phim hoạt hình.

we need more researchers creating animations,

and toward that end, I brought together a team

Và tôi đã tập hợp 1 nhóm

of biologists, animators and programmers

các nhà sinh vật học, thiết kế hoạt họa và lập trình viên

to create a new, free, open-source software —

tạo ra một phần mềm mới, miễn phí và mã nguồn mở

we call it Molecular Flipbook —

gọi là Molecular Flipbook (Sách lật phân tử)

that's created just for biologists

dành riêng cho các nhà sinh học

just to create molecular animations.

chỉ để tạo ra hoạt hình cấp độ phân tử.

From our testing, we've found that it only takes 15 minutes

Từ thử nghiệm của mình, chúng tôi nhận thấy chỉ mất 15 phút

for a biologist who has never touched animation software before

để một nhà sinh học chưa từng sử dụng phần mềm này

to create her first molecular animation

có thể tạo ra hoạt hình phân tử đầu tiên

of her own hypothesis.

phục vụ cho giả thiết của mình.

We're also building an online database

Chúng tôi cũng đang xây dựng cơ sở dữ liệu trực tuyến

where anyone can view, download and contribute

cho phép mọi người xem, tải xuống và đóng góp đoạn hoạt hình của mình.

their own animations.

We're really excited to announce

Chúng tôi vui mừng thông báo rằng

that the beta version of the molecular animation

bản beta của phần mềm này

software toolkit will be available for download today.

đã sẵn sàng để tải về trong hôm nay.

Chúng tôi thật sự rất hào hứng xem các nhà sinh học sẽ làm gì,

We are really excited to see what biologists will create with it

and what new insights they're able to gain

những kiến thức mới nào họ sẽ đạt được nhờ vào đoạn hoạt hình

from finally being able to animate

their own model figures.

dựa trên số liệu mô hình của riêng họ.

Thank you.

Cảm ơn.

(Applause)

(Vỗ tay)